VRF-система - універсальна система кондиціонування приміщень з великими площами, яка здатна одночасно працювати на нагрівання та охолодження ...

Ще 15 років тому у вікнах будь-якого радянського установи стирчали коробки кондиціонерів - моноблоки. Працювали вони примітивно: в один бік викидався холод, в іншу - тепло. При цьому моноблоки докучали своїм власникам монотонним звуком.

Щоб позбавитися від зайвого шуму, була розроблена спліт-система. Моноблок розділили на дві частини - внутрішню і зовнішню. Галасливий (зовнішній) блок проектувальники помістили за межами приміщення і тим самим позбавилися від головного недоліку моноблока. Спліт-система розрахована на кондиціонування одного порівняно невеликого приміщення. Існує, правда, виняток - "канальний спліт", - в якому частина повітроводів перекидається в сусідню кімнату. Недолік такого кондиціонера очевидний: задавати і відстежувати необхідні кліматичні параметри можна тільки в одному приміщенні.

Для здешевлення кондиціонування декількох приміщень була створена мультиспліт-система, що складається з 2-7 внутрішніх блоків і одного зовнішнього . Мульти-пристрої дозволили регулювати кліматичні параметри в кожному приміщенні самостійно і попутно вирішили естетичну проблему - зі стін будинків майже зникли малосимпатичні зовнішні блоки, проте з'явилася інша: система виявилася не здатна забезпечити в сусідніх приміщеннях одночасно і нагрів, і охолодження. До того ж кожен внутрішній блок "прив'язаний" до зовнішнього власною системою проводів і трубок, що ускладнює монтаж системи та її обслуговування. Міжблочні комунікації мультиспліт-систем обмежені до 25 м, це пов'язане з незручностями при монтажі.

Можливо, VRF-система вирішила всі ці проблеми?

VRF-система призначена для кондиціонування площ від 150 до 500 м2. У ній відсутня приплив зовнішнього повітря, тому система не може забезпечити повний набір кліматичних параметрів (виняток - системи з додатковими вентиляційними блоками). У буквальному перекладі VRF (Variable Refrigerant Flow) означає "змінний потік холодоагенту" і підкреслює головну особливість VRF - єдину систему трубопроводів хладагента (двох або трехтрубного). До цієї системи приєднані внутрішні блоки, в які за допомогою електронних терморегулювальних вентилів надходить необхідний обсяг хладагента.



Рис.1. Типова схема VRF-системи


Під VRF розуміють будь-яку систему кондиціонування аналогічної конструкції в незалежності від фірми-виробника (SANYO, MITSUBISHI). Автором же центральній інтелектуальної системи кондиціонування, як називають її самі розробники, по праву вважається фірма DAIKIN, яка іменує свої системи VRV (Variable Refrigerant Volume), дослівно: "змінний обсяг хладагента".

VRF/VRV-системи активно закуповують банки, великі офіси, адміністративні будівлі, торгові центри, готелі. Теоретично VRF-системи підходять для благоустрою приватного житла, так як вважається, що вони здатні забезпечити найкомфортніші умови для проживання. Але поки в Росії широкого застосування в котеджах і квартирах VRF-системи не отримали через високу вартість на етапі установки, хоча експлуатаційна вартість VRF-систем порівняно низька.

VRF-система будується за модульним принципом: чим більше кондиціонованих приміщень, тим більша кількість модулів входить до її складу (VRF-система включає в себе кілька десятків внутрішніх блоків). Всі модулі об'єднані спільною фреонової трасою, яка складається з двох або трьох труб. Система з двотрубної трасою може працювати тільки на нагрівання чи охолодження, трехтрубного - здатна одночасно нагрівати і охолоджувати приміщення. VRF-система може управлятися з індивідуальних пультів (як і звичайні мультиспліт-системи), з централізованого пульта управління, який контролює режими роботи всіх внутрішніх блоків, а так само за допомогою персонального комп'ютера.



Рис. 2. Для VRV-2 максимальна відстань по горизонталі між блоками - 150 м


Основні характеристики VRF-систем різних виробників дещо відрізняються один від одного. Але, так як основний принцип дії аналогічний, розглянемо його на прикладі однієї з систем виробництва компанії DAIKIN - VRV-2, яка працює з екологічно чистим холодоагентом R-407C і може мати до 32 внутрішніх блоків.

Максимальна відстань між внутрішніми і зовнішнім блоками системи VRV-2 може досягати 150 м по горизонталі і 50 м по вертикалі (рис.

2). Це новація дозволяє встановити зовнішній блок в якому затишному місці будівлі (як правило, на даху) і "розкидати" внутрішні блоки відразу на п'яти поверхах.

Важливою особливістю VRV-2 стала висока енергоефективність ( рис. 3). Як видно з графіка, коефіцієнти виділяється тепла/холоду (СОР і EER відповідно) досить високі, що позитивно характеризує VRF-системи щодо інших систем кондиціонування.



Рис. 3. EER - відношення кількості виділюваного холоду (кВт) до споживаної електроенергії (кВт), СОР - відношення кількості тепла, що виділяється (кВт) до споживаної електроенергії (кВт)


VRV-2 забезпечує рівномірність охолодження/нагріву повітря і чітко підтримує задану постійну температуру (рис. 4). Рівномірність роботи системи забезпечується електронними регулюючими вентилями внутрішнього блоку, які ретельно дозують подачу холодоагенту із заданими параметрами в теплообмінник. Відзначимо, що відхилення температури повітря в приміщенні від встановленої величини не перевищує півградуса.

Внутрішні блоки VRF-систем мають низький рівень шуму (в середньому 25 дБА), що порівнянно з тихим шелестом листя ( рис. 5). Система працює в широкому діапазоні температур (рис. 6).

Будь VRF-системи сумісні з вентиляційним блоком. До розглянутої вище системі VRV-2 можна підключити установку припливно-витяжної вентиляції (HRV) з утилізацією тепла (рекуператором) з витратою повітря 150-2000 м3/ч. Ефективність теплообміну такої схеми наближається до 80%. Взимку схема скорочує до мінімуму енерговтрати, передаючи тепло витяжного повітря холодного (припливному) потоку повітря, влітку знижує теплове навантаження на систему кондиціонування в середньому на 20%.

HRV працює в трьох режимах (рис . 7):


  • режим повного теплообміну, коли припливне і витяжне повітря обмінюються теплом і вологою;
  • режим перепуску, коли припливне повітря безпосередньо подається в приміщення, минаючи теплообмінний блок;
  • автоматичний режим, коли по температурі в приміщенні автоматично вибирається оптимальний режим роботи.

VRF-системи можуть стати частиною "інтелектуальної будівлі" (Intelligent Building Systems). Вже зараз існує програмне забезпечення, здатне повністю автоматизувати управління кондиціонуванням. В якості прикладу можна навести інтелектуальні комп'ютерні системи Lon Gateway, BACnet Gateway. З їх допомогою легко встановлюється зонний контроль: об'єднуються внутрішні блоки в спеціальні зони, а також створюється графік роботи VRF-системи на цілий рік. Повна автоматизація управління дозволяє значно економити електроенергію.



Рис. 4. Cіняя лінія - VRF, червона лінія - кондиціонер Split



Рис. 5. Робочий діапазон зовнішніх температур


У мультиспліт-системах при виході з ладу внутрішнього блоку загальна мережа продовжує функціонувати, але при поломці зовнішнього - неминуча загальна паралізація роботи системи. VRF стійкіше до аварійних ситуацій. Вона має декілька зовнішніх блоків, і при поломці одного з них навантаження автоматично перерозподіляється на інші.

Спрощення системи трубопроводів VRF таїть в собі істотний недолік: у разі прориву будь-якого трубопроводу є небезпека витікання всього хладагента системи і, як наслідок, припинення роботи системи. Хладагент дорогий і, щоб не говорили виробники, небезвреден для людей.

Природно, крім мультиспліт-систем і VRF-систем на ринку існують і інші рішення кондиціонування приміщень великих площ. Порівняємо дві системи: VRF і чиллер-фанкойл (див. табл.).



Рис. 6. Режими теплообміну
1. Режим перепуску. 2. Режим повного теплообміну

Монтаж VRF-систем відносно простий. Конструкції трубопроводів і кабельних ліній істотно спрощені. Відсутні такі "супутники" монтажу, як фільтри, запірні клапани і вентилі. Всі вони вже розміщені в блоках VRF і вмонтовані в заводських умовах.

Таблиця. Порівняння двох систем: на основі чиллер-фанкойла і VRF-обладнання

VRF-система надійніше своїх конкурентів. Ресурс звичайних кондиціонерів розрахований на 6-8 років. Виробники VRF-системи обіцяють, що їх продукція буде функціонувати 25-30 років. Тобто кількість ремонтів і планових замін устаткування істотно скорочується. Чи так це? Час покаже.

Дмитро ДОРОФЕЄВ
експерт журналу "Будівельна Інженерія"

Джерело: Будівельна інженерія

Детальніше »